Osservatore ha scritto:
> Prendiamo ad esempio un'Onda ElettroMagnetica nella regione delle OndeRadio
> ad esempio a 300MHz.
> L'estensione spaziale del fotone relativo e' di 1m?
No. Se l'onda avesse una l. d'onda perfettamente definita, l'estensione
che chiedi sarebbe infinita. In pratica questo non succede: ci sara' una
certa "larghezza di banda" delta f (f=frequenza) e l'estensione spaziale
sara' dell'ordine di c/(delta f).
> Qual'e' il principio per cui si capta tale fotone?
> Se uso un'antenna di 10 cm, il fotone aggira l'antenna, o in qualche modo
> viene captato?
> Dato che le radio portatili funzionano anche con antenne piu' corte della
> lunghezza d'onda del fotone, immagino che una porzione di energia del fotone
> viene captata.
> Cosa succede al fotone? Diminuisce di energia e quindi diminuisce di
> frequenza?
Belle domande ... e le risposte non sono affatto semplici.
Cominciamo col dire che le antenne non captano singoli fotoni, ma l'onda
e.m.
Per spiegare la differenza, dovrei entrare in un discorso che mi sembra
impossibile fare in modo elementare, relativo al fatto che i fotoni sono
bosoni, e quindi hanno un comportamento collettivo, che a livello
macroscopico si manifesta appunto come onda e.m.
Tieni anche presente che alla frequenza che hai dato come esempio
l'energia di un singolo fotone e' tremendamente piccola: 2E-25 joule.
Facciamo un esempio concreto: la tua trasmittente sia a 10 km di
distanza, e abbia una potenza di 10 watt (piccolissima per una
trasmissione radio). Supponiamo anche che l'antenna trasmittente non sia
affatto direzionale, ossia emetta ugualmente in tutte le direzioni.
Allora possiamo calcolare quanti fotoni arrivano a te, per es. su
un'area di 1 m^2: sono 4E16.
Percio' anche se l'antenna e' piccola, ne riceve sempre un numero
enorme, e il comportamento collettivo che dicevo e' essenziale.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
Received on Mon Feb 12 2001 - 09:46:16 CET